益生菌饮品因其“调节肠道”“促进消化”等功效,深受人们喜爱。能不能让大众喜闻乐见的益生菌食品,发挥更加深远的影响,比如把益生菌的健康调节作用应用于医疗,研发药食同源的食品,让人在饱口福的同时,身体更健康,生活更幸福?这是宁波大学曾小群教授的大胆设想,为此,她付出了20年坚持不懈的探索和努力。
经过无数次的实验验证,他们研发的4项益生菌发明专利,在缓解神经炎症、改善抑郁情绪、缓解酒精性肝损伤、改善女性生殖系统健康状况等方面效果良好,将为人们的健康管理提供新路径。
前不久,宁波大学食品科学与工程学院曾小群、潘道东团队与宁波希诺亚海洋生物科技有限公司签署了一项专利实施许可合同,合同总金额达1100万元。该团队转化的项目就是他们在益生菌领域的4项高价值发明专利。这一合作不仅打破了国外益生菌菌株与技术的长期垄断,也成为高校扎根地方、服务产业、落实创新驱动发展战略的生动样本。
瞄准“卡脖子”问题,立志让国人用上自主益生菌
从事益生菌研究,最重要的是菌种。长期以来,全球益生菌核心技术、特色菌株资源与规模化生产工艺长期被少数国际企业垄断。由于大量核心菌种不在中国人手中,不管是科研还是益生菌的产业化应用,都会遭遇很多阻碍。随着国内大健康市场需求持续攀升、益生菌产业稳步扩容,但本土核心自主菌株储备不足、关键技术受制于人,严重制约行业高质量发展。
曾小群在研究之初就立下了“要建立一个自己的益生菌资源库”的志向。“让中国人用上自主研发的优质益生菌,打破海外品牌长期垄断。”这是她在课堂上常对学生说的话,也是她二十余年科研生涯的信念所在。
十几年时间里,曾小群教授和团队成员的足迹遍布全国,从各地传统发酵食品中采集天然菌种。最终,他们成功建立了一个拥有2000多株菌种的益生菌资源库,为国家微生物战略资源自主化布局筑牢基础。
依托畜产食品加工研究所所长潘道东教授的战略引领与整体统筹,团队提前布局科研攻关与成果转化赛道;曾小群教授科研团队立足国人健康特质,从全国不同地区的传统特色发酵食品和健康人体肠道中分离筛选功能益生菌菌株。
正是有了如此丰富的菌种资源,从2013年开始,曾小群团队先后申请了多项益生菌发明专利,涉及活性多糖酸豆奶生产、枸杞芽杂粮功能性酸奶生产等,且多项成果最终实现了产业化。
近些年她和团队关注的一个新重点——通过科学方法,从健康人群的肠道中分离有益菌株。据介绍,相比于来自外界的益生菌,肠道益生菌早已经适应了人体内部的环境,这使得它们在重新进入人体后,能耐受胃酸和小肠里的胆盐,在肠道内的黏附、定植能力强,活性佳。
“我们目前存在资源库中的2000多株菌株中,有约1/3源自人体,这些都成为我们后续突破性研究的源头活水。此前,我们主要关注的是从传统发酵食品等外在环境中发现益生菌。但事实上,每个健康的人都携带着一个完整的益生菌群,它们就存在于我们的肠道中。”曾小群说。
艰难攻关,立德树人培育科研团队
益生菌对人体健康的影响看似神奇,底层原理却并不复杂。以能改善人体抑郁情绪的益生菌为例,由于人的情绪与大脑中一种名为5-羟色胺的神经递质物质含量密切相关,而肠道内某些益生菌的代谢产物进入血液循环后,便可刺激大脑产生脑源性神经营养因子和神经递质前体,通过神经、免疫与内分泌三大通路,助力人们摆脱抑郁。
“原理并不复杂,但难的是如何依据已有的理论基础,建立起益生菌与特定功能之间的有效关联,并在此基础上,从数千株菌株中精准筛选出能够实现这一功能目标的特定菌株。”曾小群说,仅仅为了筛选出能刺激人体产生5-羟色胺的特殊菌种,他们便耗时近两年,在实验室进行了上百次枯燥的实验。
这种在“希望”与“失望”之间的反复轮回,并不止出现在对这一类菌株的筛选过程中。事实上,几乎每一个最终被成功筛选出来的菌株,背后都有着几乎相同的经历。而当科研团队历尽艰辛,将筛选出的菌种握在手中时,下一个问题随即出现在他们的脑海中——这些菌种该如何服务产业、服务生活?
曾小群说,益生菌对人体健康产生影响,主要依靠其在肠道内的短链脂肪酸等多种代谢产物。这些代谢产物会透过肠壁,进入血液循环系统,并随之进入不同的器官,进而对我们的身体健康状况产生一些调节作用。“从这个角度说,益生菌对于人体健康的作用是远超很多人想象的。只不过,其很多功能我们至今还没有开发出来。”她说。
这些突破中,便有此次成功实现转化的4种益生菌。这些菌株适配国人体质,涵盖改善抑郁、解酒护肝、女性健康、高产细菌素等多个民生健康方向。同时,团队围绕菌株筛选、高密度发酵、活性保持、剂型稳定等产业化关键环节开展系统研究,确保了益生菌的活性和品质。
产教融合,打通成果转化“最后一公里”
作为一名高校教师,曾小群教授始终坚守育人初心,将科研精神与专业素养融入人才培养全过程。从实验设计、数据分析到论文撰写,她全程对学生悉心指导、倾囊相授,以严谨求实的科研态度和精益求精的治学精神,感染着身边每一位学子。
在她的悉心培育下,一批兼具科研能力与实践素养的专业人才茁壮成长,为益生菌产业创新发展提供了坚实的储备力量,也为后续成果持续转化与产业升级提供了源源不断的人才支撑。
高校科研成果如何高效走向市场,一直是制约创新链与产业链融合的难点。一项项从实验室走向生产线的科研成果,离不开宁波大学成果转化机制改革与地方生态的强力支撑。近年来,宁波大学全面落实职务科技成果赋权改革,同时依托大学科技园、创新港等平台,提供专利布局、中试放大、商务对接等全链条服务,真正实现了“基础研究—技术突破—产业化落地”的闭环。
曾小群团队在此次转化中,探索出一条可复制、可推广的路径:由“企业出题,高校答题,市场检验”——企业提出产业化需求,团队定向开展技术攻关,企业提供中试场地和市场反馈,团队持续优化技术参数。该策略为成果高效转化筑牢了坚实技术根基。不同于传统的一次性技术转让,团队创新性地采用了“实施许可费+销售提成”的阶梯式合作机制。这一模式实现了校企双方风险共担、收益共享、全周期深度绑定。
本次成果转化,既是高校教师用心育人、潜心科研的缩影,也是地方高校主动融入国家战略、服务区域发展的实践写照。曾小群教授说:“我们希望做的,不仅仅是几件科技成果,而是建立一套从菌株资源、功能评价到产业化落地的全自主体系,让中国的益生菌产业真正掌握在自己手中。”